(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．０１μｍから１００μｍの平均直径を有する繊維を含む物品であって、前記繊維が、
− （ｉ）式：
（Ｒ３ＳｉＯ１／２）ｗ（Ｒ２ＳｉＯ２／２）ｘ（ＲＳｉＯ３／２）ｙ（ＳｉＯ４／２）ｚ （Ｉ）
（式中、各Ｒは、無機基、有機基、およびこれらの組合せの群から選択され、ｗは０から０．９５であり、ｘは０から０．９５であり、ｙは０から１であり、ｚは０から０．９であり、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、およびｙ＋ｚが０．１から１である）を有するオルガノポリシロキサンと、（ｉｉ）式（Ｉ）（式中、各Ｒは、無機基、有機基、およびこれらの組合せの群から選択され、ｗおよびｘはそれぞれ独立に０よりも大きく、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、ｙ＋ｚは０．１未満である）を有するオルガノポリシロキサンとのブレンド、
− （ｉｉ）式（Ｉ）（式中、各Ｒは、無機基、有機基、およびこれらの組合せの群から選択され、ｗおよびｘはそれぞれ独立に０よりも大きく、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、ｙ＋ｚは０．１未満である）を有するオルガノポリシロキサン、
− （ｉｉｉ）オルガノポリシロキサン（ｉ）および（ｉｉ）の硬化生成物、
− （ｉｖ）オルガノポリシロキサン（ｉｉ）の硬化生成物、ならびに
− （ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）の組合せ
から選択されるオルガノポリシロキサン成分を含む（ただし、前記繊維が、有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン-有機コポリマーを含まず、前記オルガノポリシロキサン成分のガラス転移温度（Ｔｇ）が、５０℃から３００℃であることを条件とする）、物品。
【請求項２】
オルガノポリシロキサン（ｉｉ）が、少なくとも５０，０００ｇ／モルの数平均分子量（Ｍｎ）を有する、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記繊維が、（ｉｉｉ）オルガノポリシロキサン（ｉ）および（ｉｉ）の硬化生成物、または（ｉｖ）オルガノポリシロキサン（ｉｉ）の硬化生成物を含み、前記硬化生成物（ｉｉｉ）または前記硬化生成物（ｉｖ）中の少なくとも１個のＲが架橋反応によって生成した部分を表す、請求項１または２に記載の物品。
【請求項４】
前記オルガノポリシロキサン成分が、前記繊維中に、前記物品中の前記繊維の全質量に基づいて少なくとも１質量％の量で存在する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５】
前記繊維が、導電性改良剤成分をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項記載の物品。
【請求項６】
前記物品が、前記オルガノポリシロキサン成分を含む組成物のエレクトロスピニングによって形成される不織マットとしてさらに定義される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７】
繊維を含む物品を形成させる方法であって、組成物のエレクトロスピニングにより繊維を形成させる工程を含み、前記組成物が、
− （ｉ）式：
（Ｒ３ＳｉＯ１／２）ｗ（Ｒ２ＳｉＯ２／２）ｘ（ＲＳｉＯ３／２）ｙ（ＳｉＯ４／２）ｚ （Ｉ）
（式中、各Ｒは、無機基、有機基、およびこれらの組合せの群から選択され、ｗは０から０．９５であり、ｘは０から０．９５であり、ｙは０から１であり、ｚは０から０．９であり、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、かつ、ｙ＋ｚは０．１から１である）
を有するオルガノポリシロキサンと、（ｉｉ）式（Ｉ）（式中、各Ｒは、無機基、有機基、およびこれらの組合せの群から選択され、ｗおよびｘはそれぞれ独立に０よりも大きく、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、ｙ＋ｚは０．１未満である）を有するオルガノポリシロキサンとのブレンド、
− （ｉｉ）式（Ｉ）（式中、各Ｒは、無機基、有機基、およびこれらの組合せの群から選択され、ｗおよびｘはそれぞれ独立に０よりも大きく、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり．かつ、ｙ＋ｚは０．１未満である）を有するオルガノポリシロキサン
の群から選択されるオルガノポリシロキサン成分を含む（ただし、前記組成物が、有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーを含まず、前記オルガノポリシロキサン成分のガラス転移温度（Ｔｇ）が、５０℃から３００℃であることを条件とする）、方法。
【請求項８】
少なくとも１個のＲが架橋可能な官能基を表す、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記組成物がキャリア溶媒をさらに含む、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
１種または複数種の前記オルガノポリシロキサンが、前記組成物中に、組成物の全質量に基づいて５質量％から９５質量％の量で存在する、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繊維を含む物品および繊維を含む物品の形成方法に関する。より詳細には、本発明は、ポリマーを含む繊維を含む物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織繊維マットは、その不織繊維マットの形成方法とともに当技術分野で知られている。特に、本出願が主に関係している不織繊維マットは、高分子ナノ繊維またはミクロ繊維、すなわちナノメートルまたはミクロンのオーダーの平均直径を有し、ポリマーから形成される繊維を含む。このような不織繊維マットは、多種多様な潜在的な用途、その中でも例えば、濾過、医療、繊維製品、および触媒用途に起因して、産業界、学界、政府プログラムにおける活発な研究開発のテーマである。
【０００３】
エレクトロスピニングは、不織繊維マット形成に用いられてきた方法の一つである。エレクトロスピニングは、溶液をシリンジに投入する工程、この溶液をシリンジポンプによりシリンジの先端に押しやる工程、および先端で液滴を形成させる工程を含む。電圧をシリンジに印加して、溶液の帯電ジェットを形成させる。このジェットは、接地コレクターに堆積されるまで、静電反発力により連続的に長く伸ばされ、吹き付けられ、これによって不織繊維マットが形成される。
【０００４】
高分子のナノ繊維またはミクロ繊維を含む公知の不織繊維マットは、種々の有機および無機高分子物質から形成されてきた。これらの物質には、ケイ素、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、カーボン（例えば、カーボンナノチューブ）、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ホウ素、窒化ホウ素、二酸化チタン、酸化亜鉛、および他の酸化金属および窒化金属、ナイロン(登録商標)６およびその誘導体、ポリアルケン、ポリスチレン、ポリスルホン、ならびにポリウレタンが挙げられる。繊維は、ポリエチレンおよび合成親水性高分子（例えば、ポリエチレンオキシドなど）に加えて、親水性生体高分子（例えば、タンパク質、多糖類、コラーゲン、フィブリノーゲン、シルク、およびヒアルロン酸など）から形成されてきた。
【０００５】
これらの不織繊維マットのぬれ挙動は、種々の商業的用途において重要であり、不織繊維マットの表面のエネルギーまたは化学と、ナノスケールでの表面粗度との両方に依存する。特に、不織繊維マットでの優れた疎水性を達成して、その疎水性により、不織繊維マットを防水および自浄式用途に適するようにすることが一般に望まれている。ある種のコポリマーから形成された高分子繊維を含む不織繊維マットは、優れた疎水性を示したが、そのようなコポリマーは有機高分子を含み、このことにより、多くの用途において不十分である耐火性を示す。このように、繊維製品などの多くの用途で、このような不織繊維マットの耐火性を増加させることが一般に要望されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｒｏｓａｔｉ，  Ｄ．；Ｐｅｒｒｉｎ，  Ｐ．；Ｎａｖａｒｄ，  Ｐ．；Ｈａｒａｂａｇｉｕ，  Ｖ．；Ｐｉｎｔｅａｌａ，  Ｍ．；Ｓｉｍｉｏｎｅｓｃｕ，  Ｂ．  Ｃ．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９９８，３１，４３０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の点を考慮すると、これまでまだ達成されたことがない程度に物品の耐火性を増加させながら、物理特性の中でも、優れた疎水性を達成するという要望に基づいた繊維を含む物品が形成される可能性が残されている。このような物品の形成方法を開発する余地も残されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、繊維を含む物品およびその物品の形成方法を提供する。この繊維は：
（ｉ）式：
（Ｒ３ＳｉＯ１／２）ｗ（Ｒ２ＳｉＯ２／２）ｘ（ＲＳｉＯ３／２）ｙ（ＳｉＯ４／２）ｚ  （Ｉ）
（式中、Ｒは、無機基、有機基、およびこれらの組合せの群から選択され、ｗは０から約０．９５であり、ｘは０から約０．９５であり、ｙは０から１であり、ｚは０から約０．９であり、およびｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である）
を有するオルガノポリシロキサン、
（ｉｉ）式（Ｉ）を有する前記オルガノポリシロキサンの硬化生成物、ならびに
（ｉ）および（ｉｉ）の組合せ
の群から選択される（ただし、この繊維が、有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーを含まないことを条件とする）。この物品の形成方法は、組成物から繊維を形成させる工程を含む。繊維を形成させるために用いる組成物は、オルガノポリシロキサン（Ｉ）を含む（ただし、この組成物が、有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーを含まないことを条件とする）。
【０００９】
オルガノポリシロキサン（Ｉ）、（Ｉ）の硬化生成物、またはこれらの組合せを含む繊維を含む物品は、優れた疎水性と、まだ達成されたことがない程度に最大化された耐火性とを示し、これによって、物品を、用途の中でもとりわけ防水性繊維製品に理想的なものする。
本発明のその他の利点は、添付の図面と関連させて考察しながら以下の詳細な記述を参照することによってより深く理解され、その真価が容易に認められるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、エレクトロスピニング方法の概略図である。
【図２】図２は、繊維を含む物品の１０００Ｘに拡大した走査型電子顕微鏡画像である。この繊維は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは、フェニル基、メチル基、およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有するオルガノポリシロキサンとを含む組成物であって、３７質量％の固形分を有する組成物から形成される。
【図３】図３は、繊維を含む物品の１０００Ｘに拡大した走査型電子顕微鏡画像である。この繊維は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは、フェニル基、メチル基、およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有するオルガノポリシロキサンとを含む組成物であって、４５質量％の固形分を有する組成物から形成される。
【図４】図４は、繊維を含む物品の１０００Ｘに拡大した走査型電子顕微鏡画像である。この繊維は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは、フェニル基、メチル基、およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有するオルガノポリシロキサンとを含む組成物であって、５２質量％の固形分を有する組成物から形成される。
【図５】図５は、繊維を含む物品の１０００Ｘに拡大した走査型電子顕微鏡画像である。この繊維は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは、フェニル基、メチル基、およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有するオルガノポリシロキサンとを含む組成物であって、６４質量％の固形分を有する組成物から形成される。
【図６】図６は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは、フェニル基、メチル基、およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有するオルガノポリシロキサンとを含む組成物の、粘度と質量％固形分との相関を示すグラフである。
【図７】図７は、繊維を含む物品の２０００Ｘに拡大した走査型電子顕微鏡画像である。この繊維は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは、フェニル基、プロピル基、およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有するオルガノポリシロキサンとを含む組成物であって、７０質量％の固形分を有する組成物から形成される。
【図８】図８は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは、フェニル基、プロピル基、およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有するオルガノポリシロキサンとを含む組成物（固形分７０質量％である）から形成される、繊維の横断面の２０，０００Ｘに拡大した走査型電子顕微鏡画像である。
【図９】図９は、繊維を含む物品の１０００Ｘに拡大した走査型電子顕微鏡画像である。この繊維は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは、フェニル基、プロピル基、およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有するオルガノポリシロキサンとを含む組成物であって、６０質量％固形分を有する組成物から形成される。
【図１０】図１０は、繊維を含む物品の１０００Ｘに拡大した走査型電子顕微鏡画像である。この繊維は、１）トリクロロメタン／ジメチルホルムアミドの９：１混合物（質量基準）と、２）トリメチル末端封鎖ＭＱ樹脂であるオルガノポリシロキサンおよび直鎖状オルガノポリシロキサンである追加のオルガノポリシロキサンの４：１ブレンド（質量比）とを含む組成物であって、５０質量％の固形分を有する組成物から形成される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の詳細な説明
本発明は、繊維１４を含む物品１０および物品１０の形成方法を提供する。物品１０は繊維１４だけを含むこともでき、あるいは繊維１４と他の要素とを含むこともできる。例えば、繊維１４は、織物でも不織でもよく、物品１０自体が織物となっても不織マットとなってもよい。一つの実施態様では、図２〜５、７、９、および１０で示すように、繊維１４および物品１０は不織であり、物品１０は、不織マットとしてさらに定義される。別の実施態様では（図示せず）、繊維１４および物品１０は不織であり、物品１０は織布ウェブとしてさらに定義される。あるいは物品１０は膜（図示せず）であってもよい。繊維１４は、均一であっても不均一であってもよく、任意表面粗度を有していてよい。一つの実施態様では、物品１０は基材上のコーティング（図示せず）である。あるいは、物品１０は、基材上に堆積された繊維マット（図示せず）を含んでもよい。物品１０は、布地、通気性布地、フィルター、またはこれらの組合せであってもよいこともまた意図している。さらに、物品１０は、種々の産業、例えば触媒、フィルター、太陽電池、電気部品、および抗菌剤用途に用いることができる。物品１０のその他の潜在的用途として、油と水の分離用または生体医用デバイス用（例えば血管代用デバイス用など）の超疎水性多孔質膜としての使用、および非粘着性通気性を与える熱傷包帯における使用が挙げられる。
【００１２】
繊維１４はオルガノポリシロキサン成分を含む。このオルガノポリシロキサン成分は、
（ｉ）式：
（Ｒ３ＳｉＯ１／２）ｗ（Ｒ２ＳｉＯ２／２）ｘ（ＲＳｉＯ３／２）ｙ（ＳｉＯ４／２）ｚ  （Ｉ）
（式中、Ｒは、無機基、有機基、およびこれらの組合せの群から選択され、ｗは０から約０．９５であり、ｘは０から約０．９５であり、ｙは０から１であり、ｚは０から約０．９であり、およびｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である）を有するオルガノポリシロキサン、
（ｉｉ）式（ｉ）の硬化生成物、ならびに
（ｉ）および（ｉｉ）の組合せ
から選択される。
式（Ｉ）中、下付き文字ｗ、ｘ、ｙ、およびｚはモル分率である。下付き文字ｗは、あるいは０から約０．８、あるいは０から約０．２の値を有し；下付き文字ｘは、あるいは０から約０．８、あるいは０から約０．５の値を有し；下付き文字ｙは、あるいは０．３から１、あるいは約０．５から１の値を有し；下付き文字ｚは、あるいは０から約０．５、あるいは０から約０．１の値を有する。当技術分野では知られているとおり、Ｍ単位は一般式：Ｒ３ＳｉＯ１／２で表され、Ｄ単位は一般式：Ｒ２ＳｉＯ２／２で表され、Ｔ単位は一般式：Ｒ１ＳｉＯ３／２で表され、およびＱ単位は一般式：ＳｉＯ４／２で表される。このように、上記一般式：（Ｉ）は、Ｍ、Ｄ、Ｔ、および／またはＱ単位を含んでいてよく、このような単位の任意の組合せを含んでいてよいオルガノポリシロキサンを表す。
【００１３】
一つの実施態様では、上記式（Ｉ）でｙ＋ｚは約０．１から１である。この実施態様では、したがって、Ｑおよび／またはＴ単位が存在し、これによってこのオルガノポリシロキサンが樹脂状成分（すなわち、Ｍ単位で末端封鎖された骨格を有し、主にＤ単位を含む純直鎖状オルガノポリシロキサンとは対照的な、分岐状オルガノポリシロキサン）となることが明らかである。特に、Ｑおよび／またはＴ単位は、ほとんどの場合、この実施態様のオルガノポリシロキサンだけから形成され且つ繊維１４がその構造を長時間保持できる十分な物理特性を有する繊維１４を提供するために十分な量で存在する。繊維１４はこの実施態様のオルガノポリシロキサンだけから形成することができるが、以下に詳述するとおり、追加のオルガノポリシロキサンを含む追加成分から形成させることができることは十分に理解されるであろう。一つの具体的実施態様では、オルガノポリシロキサンは、上記式（Ｉ）でｙ＝１の場合であるＴ単位のみを含んでいる。別の具体的実施態様では、オルガノポリシロキサンは、ｗおよびｚの両方が０より大きい場合であるＭおよびＱ単位のみを含む。当然ながら、オルガノポリシロキサンはＭ、Ｄ、Ｔ、およびＱ単位の任意の組合せを含むことができる。
【００１４】
他の実施態様では、ｙ＋ｚが約０．１未満であり、ｗおよびｘは、それぞれ独立に、０よりも大きい。この実施態様では、オルガノポリシロキサンは、Ｔおよび／またはＱ単位をいずれも全く含まない（この場合、オルガノポリシロキサンは直鎖状ＭＤポリマーである）か、あるいはこのような単位を非常に少ない量で含む。この実施態様では、オルガノポリシロキサンは、少なくとも約５０，０００ｇ／モル、より典型的には少なくとも１００，０００ｇ／モル、最も典型的には少なくとも３００，０００ｇ／モルの数平均分子量（Ｍｎ）を有して、この実施態様のオルガノポリシロキサンから形成される繊維１４がその構造を長時間保持できるような十分な物理特性を有するこの実施態様のオルガノポリシロキサンを提供する。この実施態様において、ｗおよびｘの値に関しては、ｗは０．００３以下であり、より典型的には０．００２以下であり、最も典型的には０．００１以下であり、ｘは、典型的には少なくとも０．９９７、より典型的には少なくとも０．９９８、最も典型的には少なくとも０．９９９である。再び、繊維１４はこの実施態様のオルガノポリシロキサンだけから形成させることができるが、以下に詳述する追加のオルガノポリシロキサンを含む追加の成分から形成することができることは十分に理解されるであろう。
【００１５】
上記一般式：（Ｉ）で、Ｒは、酸素含有基、酸素を含まない有機基、およびこれらの組合せの群から選択されることができる。例えば、Ｒは、直鎖状または分岐状のＣ１からＣ１０のヒドロカルビル基の群から選択される置換基を含んでいてよい。あるいは、Ｒは、直鎖状または分岐状のＣ１からＣ１０の置換されたヒドロカルビル基の群から選択される置換基を含んでいてもよい。Ｒによって表される置換された基は、１個以上の同じであるかまたは異なる置換基を含有することができる（ただし、繊維の形成を妨げない基であることを条件とする）。置換基の例として、以下に限定されないが、‐Ｆ、‐Ｃｌ、‐Ｂｒ、‐Ｉ、‐ＯＨ、‐ＯＲ２、‐ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＲ３、‐ＣＯ２Ｒ３、‐ＯＣ（=Ｏ）Ｒ２，‐Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ３２（式中、Ｒ２は、Ｃ１からＣ８のヒドロカルビルであり、Ｒ３は、Ｒ２または‐Ｈである）が挙げられる。あるいは、Ｒは、芳香族基の群から選択される置換基を含んでいてもよい。当然ながら、Ｒは、Ｒとして適すると説明した上記置換基の任意の組合せを含んでいてもよいことは理解されよう。例えば、Ｒとしては、以下に限定されないが、１から５個の炭素原子（Ｃ１〜Ｃ５）の鎖を有する直鎖状および分岐状ヒドロカルビル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ペンチル、イソブチル、ｓｅｃ‐ブチル基など）、炭素およびフッ素原子を有する直鎖状または分岐状のＣ１からＣ５のヒドロカルビル基、芳香族基（フェニル、ナフチルおよび縮合環システムを含む基）、Ｃ１からＣ５のエーテル、Ｃ１からＣ５の有機ハロゲン、Ｃ１からＣ５の有機アミン、Ｃ１からＣ５の有機アルコール、Ｃ１からＣ５の有機ケトン、Ｃ１からＣ５の有機アルデヒド、Ｃ１からＣ５の有機カルボン酸、およびＣ１からＣ５の有機エステルが挙げられ得る。より典型的には、Ｒとしては、以下に限定されないが、１から３個の炭素原子（Ｃ１〜Ｃ３）の鎖を有する直鎖状および分岐状ヒドロカルビル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、およびイソプロピル）、炭素およびフッ素原子を有する直鎖状または分岐状のＣ１からＣ３のヒドロカルビル基、フェニル、Ｃ１からＣ３の有機ハロゲン、Ｃ１からＣ３の有機アミン、Ｃ１からＣ３の有機アルコール、Ｃ１からＣ３の有機ケトン、Ｃ１からＣ３の有機アルデヒド、およびＣ１からＣ３の有機エステルが挙げられる。一つの具体的実施態様では、Ｒは、独立に、芳香族基およびＣ１からＣ３のヒドロカルビル基の群から選択される、ただし、芳香族基およびＣ１からＣ３のヒドロカルビル基の両方がオルガノポリシロキサン成分に存在することを条件とする。加えて、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの少なくとも１個のＲが触媒の存在下で反応して、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの硬化生成物を形成することができる架橋性官能基であってよい。このような架橋性官能基の例として、以下に限定されないが、ケイ素結合水素、アルケニル、アルキニル、‐ＯＨ、加水分解性基、アルケニルエーテル、アクリロイルオキシアルキル、置換アクリロイルオキシアルキル、およびエポキシ置換有機基が挙げられる。架橋性基が硬化生成物を形成することができるが、繊維１４中に架橋性基が未反応で残存し、��でさらなる反応に使用可能であってもよいことは十分に理解されるであろう。あるいは、繊維１４が上記式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの硬化生成物を含む場合、硬化生成物中の少なくとも１個のＲは、架橋反応によって生成した基を表し、この場合においてＲは、架橋基に加えて別のオルガノポリシロキサン鎖を表すことができる。
【００１６】
本発明の目的に好適な式（Ｉ）で表されるオルガノポリシロキサンの一つの例は、一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒはフェニル基、メチル基およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有する。本発明の目的に好適な式（Ｉ）で表されるオルガノポリシロキサンの別の例は、一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒはフェニル基、プロピル基およびこれらの組合せの群から選択される）で表される単位を有する。本発明の目的に好適な式（Ｉ）で表されるオルガノポリシロキサンの別の例は、トリメチル末端封鎖ＭＱ樹脂である。式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの具体例として、以下に限定されないが、以下の式を有するものが挙げられる：
（Ｖｉ２ＭｅＳｉＯ１／２）０．２５（ＰｈＳｉＯ３／２）０．７５、
（ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２）０．２５（ＰｈＳｉＯ３／２）０．７５、
（ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２）０．２５（ＭｅＳｉＯ３／２）０．２５（ＰｈＳｉＯ３／２）０．５０、
（ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２）０．１５（ＰｈＳｉＯ３／２）０．７５（ＳｉＯ４／２）０．１、および
（Ｖｉ２ＭｅＳｉＯ１／２）０．１５（ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２）０．１（ＰｈＳｉＯ３／２）０．７５
（式中、Ｍｅはメチルであり、Ｖｉはビニルであり、Ｐｈはフェニルであり、括弧の外の下付き数字はモル分率を示す。また先の式において、単位の順序は特定されていない。本発明の目的に好適な式（Ｉ）で表されるオルガノポリシロキサンの硬化生成物の例は、トリメチル末端封鎖ＭＱ樹脂とＳｉ‐Ｈ官能性直鎖状オルガノポリシロキサンとの硬化生成物である。ここで記述するオルガノポリシロキサン成分の製造方法は当技術分野で公知である。
【００１７】
オルガノポリシロキサン成分に関する化学式パラメーターに加えて、オルガノポリシロキサン成分は、典型的には、繊維１４が形成される温度の６０℃以内の温度では固体または半固体状態である。より典型的には、オルガノポリシロキサン成分は、周辺温度の６０℃以内で固体または半固体状態である。最も典型的には、オルガノポリシロキサン成分は繊維１４が形成される温度付近では固体または半固体状態である。さらに、オルガノポリシロキサン成分は、典型的には少なくとも２５℃、より典型的には約３０℃から約５０℃、最も典型的には約５０℃から約３００℃のガラス転移温度Ｔｇを有する。オルガノポリシロキサン成分の所望の物理状態を得るためには、オルガノポリシロキサン成分は、典型的には、少なくとも約３００ｇ／モル、より典型的に約１，０００から約２，０００，０００ｇ／モル、最も典型的には約２，０００ｇ／モルから約２，０００，０００ｇ／モルの数平均分子量（Ｍｎ）を有する。当然ながら、ｙ＋ｚが約０．１未満である実施態様では、オルガノポリシロキサン成分には、上述したとおり、所望の物理状態を得るために、高いＭｎ値が求められることが十分に理解されよう。
【００１８】
繊維１４は、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンのブレンドを含むことができる。一つの実施態様では、オルガノポリシロキサンのブレンドは、上述した式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンを含む。別の実施態様では、ブレンドは、式：（Ｒ１３ＳｉＯ１／２）ｗ’（Ｒ１２ＳｉＯ２／２）ｘ’（ＩＩ）（式中、Ｒ１は、無機基、有機基、およびこれらの組合せから選択され、ｗ’およびｘ’は独立に０より大きく、かつ、ｗ’＋ｘ’＝１である）をさらに満たすオルガノポリシロキサンを含むことができる。実際には、式（ＩＩ）を有するこの実施態様のオルガノポリシロキサンは、上述した直鎖状ＭＤポリマーと同じでよい直鎖状オルガノポリシロキサンであってよい。しかし、式（ＩＩ）で、ｗ’は典型的に約０．００３から約０．５、より典型的に約０．００３から約０．０５であり、ｘ’は典型的に約０．５から約０．９９９、より典型的に約０．９５から約０．９９９であり、この場合この直鎖状オルガノポリシロキサンは「追加の」オルガノポリシロキサンとみなされ、上述の直鎖状ＭＤポリマー（他のオルガノポリシロキサンを含むことなく繊維１４に単独で含まれていてよいＭＤポリマー）とは異なる。あるいは、式（ＩＩ）で表される追加の直鎖状オルガノポリシロキサンは、約３５０ｇ／モルから約５０，０００ｇ／モル、より典型的に約５，０００から約５０，０００ｇ／モルの分子量を有することによって特徴づけられ得る。Ｒ１は、上記式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンのＲと同じであっても異なっていてもよい。上記式（Ｉ）で表されるオルガノポリシロキサンが直鎖状ＭＤポリマーである場合であっても、式（ＩＩ）を有する追加のオルガノポリシロキサンが、このオルガノポリシロキサンが分子量Ｍｎまたはｗ’およびｘ’の値により区別可能な状態で、なお存在していてよいことを理解されたい。
【００１９】
一つの実施態様で、繊維１４は、樹脂状成分である式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンと、式（ＩＩ）を有する直鎖状オルガノポリシロキサンとを含む。一つの具体的例は、トリメチル末端封鎖ＭＱ樹脂および直鎖状オルガノポリシロキサンの４：１（質量比）ブレンドであり、ここでＭＱ樹脂および直鎖状オルガノポリシロキサンは未架橋のままである。式（Ｉ）を有する樹脂状成分と式（ＩＩ）を有する直鎖状オルガノポリシロキサンとのブレンドは、特に、優れた機械特性（高降伏応力・引裂きを含む）を有するが、同時に有意に低い弾性率を有する物品１０をもたらし、これにより脆弱性が最小化され且つ弾性が最大化された物品１０（特に繊維１４を含む不織マット）をもたらす。当然ながら、繊維１４は、ＭおよびＤ単位のみ、ＭおよびＴ単位のみ、Ｍ、ＤおよびＴ単位のみ、ＭおよびＱ単位のみ、Ｍ、Ｄ、およびＱ単位のみ、あるいはＭ、Ｄ、Ｔ、およびＱ単位のみを含む別々のオルガノポリシロキサンの任意の組合せを含んでいてもよいことが理解されよう。
【００２０】
すべてのオルガノポリシロキサン（オルガノポリシロキサン成分および任意の追加のオルガノポリシロキサンを含む）は、典型的には、物品１０中の繊維１４の全質量に基づいて少なくとも９５質量％、より典型的には約９７から約１００％の量で、繊維１４中に存在する。一つの実施態様では、繊維１４は、本質的にオルガノポリシロキサンからなる。典型的には、オルガノポリシロキサン成分（すなわち、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンおよび／またはそれらの硬化生成物）は、繊維１４中に、物品１０中の繊維１４の全質量に基づいて少なくとも１質量％の量で存在する。
【００２１】
本発明は、繊維１４が、有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーを含まないというただし書に従っている。本明細書で用いる有機ポリマーとは、炭素‐炭素結合のみからなる骨格を有するポリマーである。本明細書において用いる用語、ポリマーの「骨格」とは、重合の結果として生成する鎖およびこの鎖に含まれる原子を指す。したがって、有機ホモポリマー、ならびに全有機コポリマーは、本発明の繊維１４から特に除外される。加えて、、オルガノシロキサン‐有機コポリマー、すなわちポリマーの骨格に炭素原子およびシロキサン結合両方を有するものは、本発明の繊維１４から除外される。しかし、繊維１４は、含まれるポリマー間の架橋で形成された炭素‐炭素結合（例えば、Ｒが架橋反応によって生成した基を表し、少なくとも１個の追加のオルガノポリシロキサン鎖が組み込まれる場合の、オルガノポリシロキサンポリマー鎖間の炭素‐炭素結合）を、繊維１４中に含まれるポリマーの骨格に炭素‐炭素結合が存在しない限り、含むことができることは理解されたい。ポリマー間の架橋部分の炭素‐炭素結合の存在は容認される。なぜなら、架橋部分のそのような結合の存在は、繊維１４中の有機物含量が低いこと、より具体的にはＣ−Ｈ含量が低いことに起因して、繊維１４の耐火性に無視できる影響しか与えないからである。
【００２２】
オルガノポリシロキサン成分および追加のオルガノポリシロキサンに加えて、繊維１４は、添加剤成分、ならびに／または、上述により説明したオルガノポリシロキサン成分および追加のオルガノポリシロキサン以外の高分子成分をさらに含んでもよい（ただし繊維１４は有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーを含まないことを条件とする）。添加剤成分が繊維１４中に存在する場合、添加剤成分は、物品１０中の繊維１４の全質量に基づいて、約０．００１から約５．０質量％の量で存在することができる。
【００２３】
繊維１４に含ませることができる具体的な添加剤成分に関して、有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーが存在しないという上記条件が満たされることを条件として制限は全くないが、繊維１４に含ませることができる添加剤成分の一つの例は、導電性改良剤成分である。この導電性改良剤成分は、優れた繊維の形成に貢献し得、特に繊維１４がエレクトロスピニング工程（以下にさらに詳述する）によって形成される場合には、繊維１４の直径を最小限にすることをさらに可能にする。典型的に、導電性改良剤成分はイオン性化合物を含む。これらの導電性改良剤成分は、一般に、アミン、有機塩、および無機塩、ならびにこれらの組合せの群から選択される。典型的な導電性改良剤として、アミン、第四級アンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩、第三級スルホニウム塩、および無機塩と有機クリプタンドとの混合物が挙げられる。より典型的な導電性改良剤として、第四級アンモニウムをベースとした有機塩、以下に限定されないが、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、塩化フェニルトリメチルアンモニウム、塩化フェニルトリエチルアンモニウム、臭化フェニルトリメチルアンモニウム、ヨウ化フェニルトリメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、臭化ドデシルトリメチルアンモニウム、ヨウ化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラデシルトリメチルアンモニウム、臭化テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヨウ化テトラデシルトリメチルアンモニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、およびヨウ化ヘキサデシルトリメチルアンモニウムが挙げられる。添加剤成分は、繊維１４に存在する場合、物品１０中の繊維１４の全質量に基づいて約０．０００１から約２５％、典型的には約０．００１から約１０％、より典型的には約０．０１から約１％の量で存在することができる。
【００２４】
本発明による繊維１４は、任意の大きさおよび形状であってもよい。本発明の繊維１４の走査型電子顕微鏡画像を、図２〜５および７〜１０に示す。典型的には、繊維１４は、約０．０１ミクロン（μｍ）から約１００μｍ、より典型的には約０．１μｍから約１０μｍ、最も典型的には約０．２μｍから約５μｍの平均直径を有する。このような繊維１４は、ミクロンスケールの直径を有する繊維１４（すなわち、少なくとも１ミクロンの直径を有する繊維）と、ナノメートルスケール直径を有する繊維１４（すなわち、１μ未満の直径を有する繊維）との両方を包含する「細繊維（fine fiber）」としばしば呼ばれる。繊維１４は、一般に、リボン状、長円形、または円形の断面プロファイルを有する。例えば、図８は概ね円形の外形を有する繊維１４を示す。図２〜４では、繊維１４のいくつかの「ビーズ」が図３中の１６で観察することができ、これらは多くの用途で許容可能である。ビーズ１６の存在、繊維１４の断面形状（円形からリボン状までさまざまである）、および繊維直径は、繊維１４が形成される以下に詳述する方法の条件の関数である。典型的には、繊維１４は、ビーズ１６を実質的に含まない。これによって、以下にさらに詳述するように、それから形成された物品１０の疎水性の最大化がもたらされる。
【００２５】
繊維１４は、図４、７、および９中の１８で示すとおり、繊維の重なり合ったところで一体に融合してもよいし、あるいは、物理的に別々であって、物品１０中で繊維１４が単に互いに重なり合っていてもよい。繊維１４は、連結される場合、０．０１から１０００μｍの細孔径を有する不織マットを形成することが想定される。種々の実施態様では、この細孔径は、約０．１から約１０００μｍ、典型的には約１．０から約５００μｍ、より典型的には約２．０から約１００μｍ、最も典型的には約２．０から約５０μｍであってよい。細孔径が均一であっても不均一であってもよいことが理解されるであろう。すなわち、不織マットは、それぞれの領域にまたは領域間にさまざまな細孔径を有するさまざまな領域を含んでいてよい。
【００２６】
繊維１４を含む物品１０は、繊維１４の一層以上の厚さを有することができる。したがって、物品１０は、少なくとも０．０１μｍの厚さを有していてよい。より典型的には、物品１０は、約１μｍから約１００μｍ、より典型的には約２５μｍから約１００μｍの厚さを有する。
【００２７】
繊維１４を含む物品１０は、典型的には、優れたレオロジー特性とともに優れた疎水性および優れた耐火性を示す。例えば、物品１０、特に繊維１４を含む不織マットは、少なくとも約１３０度、典型的には約１３０から約１７５度、より典型的には約１４０から約１６０度の水接触角を示す。少なくとも約１５０度である水接触角を示す繊維１４を含む部品１０は、一般に、「超疎水性」と呼ばれる。超疎水性材料は、液体流抵抗低減物品１０または「自浄式」物品１０として有用である。種々の実施態様において、物品１０は１４０から１８０度、および１４５から１６０度の水接触角を示す。不織マット中の定義した狭い直径の繊維１４は、低表面エネルギー繊維成分材料と協調して表面の疎水性を実質的に増加させる、ナノ‐またはミクロン‐スケールの表面粗度の効果を引き起こす。ケイ素原子に対して低い割合の有機基を有するポリオルガノシロキサンは、１９から２５（ｅｒｇｓ／ｃｍ２）の範囲のエネルギーを有する低表面エネルギー材料であると考えられる。本発明に照らして、物品１０は、繊維１４中に有機ポリマー、全有機ポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーが存在しないことに起因して、最小化された表面エネルギーを有する。本発明の物品１０は、１５度以下の水接触角ヒステリシスも示し得る。種々の実施態様で、物品１０は、０から１５、５から１０、８から１３、および６から１２の水接触角ヒステリシスを示し得る。物品１０は、水接触角および／または水接触角ヒステリシスの等方性または異方性の性質も示し得る。
【００２８】
繊維１４、特に繊維１４を含む不織マットの耐火性は、アルミ箔基材上に堆積させた不織マットの材料見本でＵＬ−９４Ｖ−０垂直燃焼試験法を用いて試験する。このテストでは、不織マットの細長い一片を、炎の上で約１０秒間保持する。炎をその後１０秒間取り去り、さらに１０秒間再び炎を適用する。サンプルは、その間、火災を拡げる熱い滴下物、残炎、および残じん、ならびにサンプルの高方向の燃焼距離について観察される。本発明による繊維１４を含む不織マットでは、損傷を受けていない繊維１４が、典型的に、燃焼した繊維の下に観測される。この不織マットの不完全燃焼は、難燃性物質の典型的な挙動であり、優れた耐火性とみなされる自己消火性を実証するものである。多くの場合、この不織マットは、ＵＬ  ９４  Ｖ−０等級を達成することさえできる。この優れた耐火性は、繊維１４中のケイ素原子に対する有機基の割合の低さに起因する。ケイ素原子に対する有機基の割合の低さは、繊維１４中に、有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーが存在しないことに起因する。
【００２９】
繊維１４を含む物品１０は、当技術分野で知られている任意の方法によって形成させることができる。いずれの場合も、本方法は、組成物から繊維１４を形成する工程を含む。この組成物は、上述した式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンを、式（ＩＩ）を有する追加のオルガノポリシロキサンを含む任意の追加のオルガノポリシロキサンと共に含む成分を、その他の任意の添加剤と共に含むことができる。このオルガノポリシロキサン成分が、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの硬化生成物を含む場合、繊維１４を形成するために用いる組成物中の式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンは、架橋性官能基を有することがある。この架橋性官能基は、オルガノポリシロキサン成分中の個々のポリマーを架橋し、またはオルガノポリシロキサン成分中の個々のポリマーと、組成物中に存在するその他のポリマー（例えば式（ＩＩ）を有する追加のオルガノポリシロキサンなど）とを架橋する、公知の架橋機構により機能することができる。例えば、架橋は、アミノ官能性シランを、繊維１４を形成するために用いる組成物に添加することによって達成することができる。あるいは、式（Ｉ）中の少なくとも１個のＲが、例えばビニル官能性を含むかまたは水素原子であることができ、架橋は、その反応機構次第で、それぞれビニル官能性または水素原子の反応によって達成される。代替的に、あるいは式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサン中の架橋性官能基に加えて、追加のオルガノポリシロキサンも、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンとの架橋を可能にする架橋性官能基を有していてもよい。オルガノポリシロキサン成分が式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの硬化生成物を含む場合は、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの硬化生成物を、繊維１４の形成中または形成後に形成させることもできることを理解されたい。
【００３０】
一つの実施態様では、繊維１４を形成するために用いる組成物は、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサン（または式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの組合せ）と、任意の追加のオルガノポリシロキサンおよび／または添加剤もしくはその他のポリマー成分とだけを含んでいてよい（但し、当然ながら、組成物は、有機ポリマー、全有機コポリマー、およびオルガノシロキサン‐有機コポリマーを含まないことを条件とする）。この実施態様では、組成物を溶解させて、組成物を、繊維１４に形成させることができる液体状態にすることができ、この場合繊維１４中の組成物は、黒色固体状態に固化して、繊維１４の構造を維持する。
【００３１】
別の実施態様では、繊維１４を形成するために用いる組成物は、キャリア溶媒を、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンおよび／または追加のオルガノポリシロキサン、および任意の添加剤および／または繊維１４の形成後繊維１４中に留まる組成物の固体部分を形成するポリマー成分と共に、さらに含んでいてもよい。この実施態様では、組成物は、オルガノポリシロキサンおよび／または追加のオルガノポリシロキサンならびに任意の添加剤および／または他のポリマー成分の、キャリア溶媒中の分散液として特徴付けられる。このキャリア溶媒の機能は、単に固体部分を運ぶことである。繊維１４の形成中に、キャリア溶媒は、繊維１４形成に用いる組成物から蒸発し、それにより組成物の固体部分を残す。本発明の目的に好適なキャリア溶媒には、固体部分との均質な分散液または溶液混合物の形成を可能にする任意の溶媒が含まれる。典型的には、キャリア溶媒は、固体部分を分散または溶解することができ、かつ、約２５℃の温度で約１から約７６０ｔｏｒｒの範囲の蒸気圧を有する。典型的なキャリア溶媒は、（繊維１４が形成される温度で）約２から約１００の誘電率も有する。適するキャリア溶媒の具体例として、エタノール、イソプロピルアルコール、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、メタノール、およびジメチルホルムアミドが挙げられる。加えて、水は適するキャリア溶媒である。本発明の目的に好適な、一般的なキャリア溶媒およびそれらの物理特性を表１に示す。キャリア溶媒のブレンドを用いて、固体部分の溶解度、蒸気圧および誘電率の最も好ましい組合せを得ることができる。
【００３２】
【表１】
0005514730.tif 000002
【００３３】
繊維１４の構造および物品１０中の繊維１４同士の相互作用に影響することがあり得る、一つのプロセス変数は、繊維１４を形成するために用いる組成物の固形濃度である。典型的には、繊維１４に用いる組成物は、組成物の全質量に基づいて、約１質量％から約１００質量％、より典型的には約３０％から約９５％、最も典型的には約５０質量％から約７０質量％の固形分を有する。繊維１４を形成するために用いる組成物の固形分は、種として、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンに起因し、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンは、組成物の全質量に基づいて、典型的に約１％から約１００質量％、より典型的には約３０％から約９５質量％、最も典型的には約５０％から約７０質量％の量で組成物中に存在する。例えば、一つの具体的実施態様では、繊維１４を形成するために用いる組成物は、添加剤またはキャリア溶媒を除外して、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンのみを含む。この実施態様では、式（Ｉ）を有するオルガノポリシロキサンの濃度は事実上１００％である。
【００３４】
繊維１４を形成するために用いる組成物の粘度は、繊維１４の構造および物品１０中の繊維１４同士の相互作用に影響することがあり得る、別の変数である。特に、繊維１４を形成するために用いる組成物の粘度は、繊維１４中のビーズ形成に影響を与え得る。少ないビーズは向上された疎水性に対応する。典型的には、組成物は、２５℃の定温で５ｒｐｍの回転速度で稼働する、熱電池およびＳＣ４−３１スピンドルを備えたブルックフィールド回転ディスク粘度計を用いて、少なくとも２０センチストークス、より典型的には約３０から約１００センチストークス、最も典型的には約４０から約７５センチストークスの粘度を有する。
【００３５】
本発明は、物品１０のいかなる特別な製造方法にも限定されないが、繊維１４を形成する工程は、組成物のエレクトロスピニングによって繊維１４を形成させる工程を含むことができる。エレクトロスピニング工程は、当技術分野で知られている任意の方法により行うことができる。典型的なエレクトロスピニング装置を、図１中の２０で示す。当技術分野で知られているように、エレクトロスピニング工程は、繊維１４を形成させるために電荷を使用することを含む。典型的には、繊維１４を形成するために用いる組成物を、シリンジ２２に投入し、その組成物を、シリンジポンプを有するシリンジ２２の先端に押しやり、液滴を、シリンジ２２の先端２４で形成させる。シリンジ２２の先端２４は、最上板４０から伸びている。ポンプは、繊維１４を形成するために用いる組成物のシリンジ２２の先端２４への流速の制御を可能にする。繊維１４を形成するために用いる組成物のシリンジ２２の先端２４への流速は、繊維１４の形成に影響を与え得る。シリンジ２２の先端２４への組成物の流速は、約０．００５ｍｌ／分から約０．５ｍｌ／分、典型的には約０．００５ｍｌ／分から０．１ｍｌ／分、より典型的には約０．０１ｍｌ／分から０．１ｍｌ／分、最も典型的には０．０２ｍｌ／分から約０．１ｍｌ／分であり得る。一つの具体的実施態様では、シリンジ２２の先端２４への組成物の流速は、約０．０５ｍｌ／分であってよい。
【００３６】
その後、液滴は、高圧電場に曝される。高圧電場の非存在下では、液滴は、その表面張力の結果として、半球状にシリンジ２２の先端２４から射出する。電場を適用すると、球状から円錐形状へのねじれが引き起こされる。液滴形状でのこのねじれについて一般に認められた説明は、液滴内の表面張力が電気力で中和されるということである。組成物の狭い直径のジェット２８がこの円錐の先端から放射される。特定のプロセス条件下で、組成物のジェット２８は、図１中の３０で示される「ホイッピング（吹き付け：ｗｈｉｐｐｉｎｇ）」の不安定性の現象を受ける。このホイッピング不安定性により、ジェット２８の分岐の繰り返しを生じ、繊維１４の網目構造を産出する。繊維１４は最終的にはコレクター板３６上に集められる。組成物がキャリア溶媒を含む場合、キャリア溶媒は急激にエレクトロスピニング工程中に蒸発し、繊維１４を形成するために用いる組成物の固体部分を残す。
【００３７】
コレクター板３６は、典型的には、固体の導電性材料、例えば以下に限定されないが、アルミニウム、スチール、ニッケル合金、シリコンウエハー、ナイロン(登録商標)布地、およびセルロース（例、紙）などから形成される。コレクター板３６は、繊維１４のエレクトロスピニングの間、繊維１４を通る電子流のためのアースとしての役割を果たす。時間が経つにつれて、コレクター板３６上に集められた繊維１４の数が増加し、不織繊維マットがコレクター板３６上に形成される。あるいは、固体コレクター板３６の使用に代えて、繊維１４を、電気を通し、オルガノポリシロキサン成分の非溶媒である液体の表面で集め、これによって自立性不織マットを実現することができる。繊維１４を集めるために用いることができる液体の一例は、水である。
【００３８】
種々の実施態様では、エレクトロスピニング工程は、約１０から約１００キロボルト（ｋＶ）の発電能力を有する直流発電機２６からの電気の供給を含む。特に、シリンジ２２は電気的に発電機２６に接続される。液滴を高圧電場に曝す工程は、典型的には、シリンジ２２に電圧を印加し、電流を流す工程を含む。印加電圧は、約５ｋＶから約１００ｋＶ、典型的には約１０ｋＶから約４０ｋＶ、より典型的には約１５ｋＶから約３５ｋＶ、最も典型的には約２０ｋＶから約３０ｋＶであり得る。一つの具体例では、印加電圧は、約３０ｋＶであり得る。流れる電流は、約０．０１ｎＡから約１００，０００ｎＡ、典型的には約１０ｎＡから約１０００ｎＡ、より典型的には約５０ｎＡから約５００ｎＡ、最も典型的には約７５ｎＡから約１００ｎＡであり得る。一つの具体例では、電流は約８５ｎＡである。
【００３９】
図１で示すように、コレクター板３６は第一電極としての役割を果たし、第二電極として役割する最上板４０と組み合わせて用いることができる。最上板４０とコレクター板３６とは、典型的には、約０．００１ｃｍから約１００ｃｍ、典型的には約２０ｃｍから約７５ｃｍ、より典型的には約３０ｃｍから約６０ｃｍ、最も典型的には約４０ｃｍから約５０ｃｍの距離で、互いに対して隔たっている。一つの実施態様では、最上板４０とコレクター板３６とは約５０ｃｍの距離で隔たっている。
【００４０】
この方法は、繊維１４を含む物品１０のアニーリング工程を含むこともできる。この工程は、当技術分野で知られている任意の方法により達成することができる。一つの実施態様では、このアニーリング工程は、物品１０中の繊維１４の疎水性および耐火性を向上させるために用いることができる。アニーリング工程は、繊維１４を含む物品１０の加熱する工程を含んでいてよい。典型的には、アニーリング工程を実施するために、繊維１４を含む物品１０を、約２０℃の周囲温度以上の温度に加熱する。より典型的には、繊維１４を含む物品１０を、約４０℃から約４００℃、最も典型的には約４０℃から約２００℃の温度に加熱する。繊維１４を含む物品１０の加熱は、物品１０内の繊維接合部の融解物の増大、繊維１４内で化学的または物理的結合の生成（一般に「架橋」と呼ばれる）、繊維１４の１種以上の成分の蒸発、および／または繊維１４の表面モルホロジーでの変化をもたらすことになる。
【００４１】
繊維１４の良好な形成は、不織マットが形成されること、および個々の繊維１４を少なくとも１０００Ｘ倍率での電子顕微鏡で確認することによって認識することができる。電子顕微鏡下の典型的な不織マットを図２〜５および７〜１０に示す。
【００４２】
以下の実施例は本発明を例証するものであり、本発明を制限するものではない。
【実施例】
【００４３】
繊維マットを、シリコーン樹脂（すなわち、分岐状シロキサン）を含む、種々のオルガノポリシロキサン成分を含む組成物から形成する。繊維マットは、シリコーン樹脂（すなわち、オルガノポリシロキサン成分）と直鎖状シリコーン（すなわち、追加のオルガノポリシロキサン）とのブレンドを含む組成物からも形成する。
【００４４】
実施例１：ＭＱ樹脂を含むオルガノポリシロキサン成分から形成された繊維
この実施例で用いたオルガノポリシロキサン成分は、一般式：（Ｒ３ＳｉＯ１／２）（ＳｉＯ４／２）（式中、Ｒはメチル基である）で表される。このオルガノポリシロキサン成分は２００℃のＴｇおよび４０００＜Ｍｎ＜６０００を有する。このオルガノポリシロキサン成分を、クロロホルムおよびＤＭＦの混合物を含むキャリア溶媒に溶解させ、これによって繊維を形成するために用いる無色の均質な組成物を形成させた。キャリア溶媒は、クロロホルムとＤＭＦとの質量比９：１で調製した。組成物の固形分は５０質量％であった。この組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに０．０７ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、２５ｃｍの電極ギャップ距離の間の２０ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維は、コレクター板上に不織マットを形成した。マットは無色（白色）であった。走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）分析は、直径およそ１０μｍの均一なリボン状の繊維を示した。マット上に置いた水滴の接触角の測定値は、１５６°であった。
【００４５】
実施例２：  Ｔ‐樹脂を含むオルガノポリシロキサン成分からの繊維
この実施例で用いたオルガノポリシロキサン成分は、一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒ＝メチル基またはフェニル基）で表され、５２℃のＴｇおよび２５００＜Ｍｗ＜３５００を有する。このオルガノポリシロキサン成分を、クロロホルムおよびＤＭＦの混合物を含むキャリア溶媒に溶解させ、これによって繊維を形成するために用いる無色の均質な組成物を形成させた。キャリア溶媒は、クロロホルムとＤＭＦとの質量比９：１で調製した。組成物の固形分は６４質量％であった。この組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに０．１ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、２５ｃｍの電極ギャップ距離の間の２０ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維は、コレクター板上に不織マットを形成した。マットは無色（白色）であった。マットのＳＥＭ分析は、直径およそ１０μｍの均一なリボン状の繊維を示した。マット上に置いた水滴の接触角の測定値は、１５７°であった。
【００４６】
実施例３：  繊維直径の低減制御
この実施例は、実施例２で記述した同じオルガノポリシロキサン成分を用いた。このオルガンポリシロキサン成分を、クロロホルムおよびＤＭＦの混合物を含むキャリア溶媒に溶解し、これによって繊維を形成するために用いる無色の均質な組成物を形成させた。キャリア溶媒は、クロロホルムとＤＭＦとの質量比４：１で調製した。キャリア溶媒には、塩化テトラブチルアンモニウムも含ませた。この塩化テトラブチルアンモニウムは、導電性改良剤成分であり、キャリア溶媒の質量に基づいて１質量％の量で存在させて、繊維を形成するために用いる組成物の導電性を向上させ、小さい直径を有する繊維を集めるための成分である。この組成物の固形分は、６０質量％であった。この組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに０．００５ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、５０ｃｍの電極ギャップ距離の間の３０ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維は、コレクター板上に不織マットを形成した。マットは無色（白色）であった。マットのＳＥＭ分析は、直径分布が０．５μｍ〜１μｍである細繊維を示した。
【００４７】
実施例４：  ＭＱ樹脂と直鎖状オルガノポリシロキサンとのブレンドを含むオルガノポリシロキサン成分から形成された繊維
この実施例は、一般式：（Ｒ３ＳｉＯ１／２）（ＳｉＯ４／２）（式中、Ｒはメチル基である）で表されるＭＱ樹脂（すなわち、オルガノポリシロキサン）、一般式：（Ｒ３ＳｉＯ１／２）（Ｒ２ＳｉＯ２／２）（式中、Ｒはメチル基である）で表される高分子量直鎖状オルガノオルガノポリシロキサン、および直鎖状オルガノポリシロキサン（すなわち、追加のオルガノポリシロキサン）のブレンドとを含む組成物を用いる。このＭＱ樹脂は、実施例１のＭＱ樹脂と同じＴｇおよびＭｎを有する。直鎖状オルガノポリシロキサンは、約３００ｃＳｔ．の粘度、−５０℃の流動点、および１０，０００＜Ｍｎ＜１３，０００を有する。このＭＱ樹脂と直鎖状オルガノポリシロキサンとを含む組成物を、４：１の質量比で混合し、クロロホルムおよびＤＭＦの混合物を含むキャリア溶媒に溶解させ、これによって繊維を形成するために用いる無色の均質な組成物を形成させた。キャリア溶媒は、クロロホルムとＤＭＦとの質量比９：１で調製した。組成物の固形分は５０質量％であった。この組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに０．０５ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、２５ｃｍの電極ギャップ距離の間の３０ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維は、コレクター板上に不織マットを形成した。マットは銀色であった。マットのＳＥＭ分析は、直径およそ１０μｍの均一なリボン状の繊維を示した。
【００４８】
実施例５：  急速な繊維の製造のための処理能力の増大
この実施例で用いるオルガノポリシロキサン成分は、実施例１で用いたオルガノポリシロキサン成分と同一である。このオルガノポリシロキサン成分を、イソプロピルアルコールおよびＤＭＦの混合物を含むキャリア溶媒に溶解させ、これによって繊維を形成するために用いる、かすんだ、無色の均質な組成物を形成させた。キャリア溶媒は、イソプロピルアルコールとＤＭＦとの質量比１：１で調製した。組成物の固形分は５０質量％であった。この組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに１ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、２５ｃｍの電極ギャップ距離の間の２５ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維は、コレクター板上に不織マットを形成した。繊維はコレクター板から樹木状に成長したような外観の、フワフワとした白色マウンド（mound）として急速に堆積した。そのフワフワのＳＥＭ分析は、円筒状かつ多孔質の１〜１０μｍの範囲の直径を有する繊維を示した。
【００４９】
実施例６：  エレクロトスピニング後化学的に架橋され、物理的に融解された繊維
この実施例で繊維を形成するために用いる組成物は、実施例１と同じＭＱ樹脂を含み、加えて、一般式：（Ｒ３ＳｉＯ１／２）（Ｒ２ＳｉＯ２／２）（式中Ｒはメチル基である）で表される高分子量直鎖状オルガノオルガノポリシロキサン「ガム」を含む。直鎖状オルガノポリシロキサンは、０．０４５から０．５５５の範囲の塑性係数を有する。ＭＱ樹脂および直鎖状オルガノポリシロキサンを、キシレンを含むキャリア溶媒に溶解させた。アミノ官能性シランを、オルガノポリシロキサン成分およびキシレンに、架橋剤として０．５質量％で加え、ストック溶液を生成させた。このストック溶液を、２‐ブタノンを追加溶媒としてさらに用いて希釈し、これにより繊維形成に用いる組成物を形成させる。２‐ブタノンの量は組成物の１０質量％であった。キシレンの量は組成物の３０質量％であった。組成物の固形分は６０質量％であった。この組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに、１ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、２０ｃｍの電極ギャップ距離の間の３５ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維は、コレクター板上に不織マットを形成した。エレクトロスピニングジェットが動き、変化すると、繊維がシリンジの先端とコレクター板との間で蓄積する。得られた繊維マットは乳白色、柔軟、かつ、粘着性であった。繊維マットのＳＥＭ分析は、１〜１５μｍの範囲の直径を有する丸い繊維を示した。８０℃にて２０分間この繊維を加熱すると、架橋剤が活性化され、繊維内のオルガノポリシロキサン成分内の化学結合が形成された。この化学反応は、乳白色から透明への繊維に視認可能な変化として観察することができた。周囲圧下で加熱すると、主として個別の繊維が得られる一方、真空オーブン中で加熱すると、網状構造に接触点での完全な溶着がもたらされた。繊維マットは、触れると粘着性があり、元の状態のままに保たれ、曲げるとコレクター板に接着していた。
【００５０】
実施例７：  高Ｔｇを有するオルガノポリシロキサン成分から形成された自立性繊維マット
この実施例で用いたオルガノポリシロキサン成分は、一般式：ＲＳｉＯ３／２、（式中、Ｒ＝フェニル基である）で表され、１７０℃の比較的高いＴｇおよび２０００＜Ｍｗ＜４０００を有する。このオルガノポリシロキサン成分を、ＤＭＦを含むキャリア溶媒に溶解させ、これによって繊維を形成するために用いる無色の均質な組成物を形成させた。組成物の固形分は６０質量％であった。この組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに０．０５ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、３５ｃｍの電極ギャップ距離の間の３０ｋＶの電位差に曝した。繊維を、ガラス皿内に入れた電気接地した水の表面で約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維は、コレクター上に不織マットを形成した。マットはもろく、白色であった。このマットを、水の表面に平行に動かしてマットを取り除くことによって水から回収して、自立性の繊維マットを得た。原子間力顕微鏡および共焦点光顕微鏡は、０．５μｍから５μｍの範囲の直径を有するリボン状の繊維を示した。
【００５１】
実施例８：  反応性樹脂と直鎖状オルガノポリシロキサンとのブレンドを含むオルガノポリシロキサン成分から形成された繊維
この実施例で繊維を形成するために用いた組成物は、実施例１と同じＭＱ樹脂を含み、加えて、一般式：（Ｒ３ＳｉＯ１／２）（Ｒ２ＳｉＯ２／２）（式中、Ｒはメチル基または水素原子である）で表されるＳｉ‐Ｈ官能性直鎖状オルガノオルガノポリシロキサンを含む。この直鎖状オルガノポリシロキサンは、３０ｃＳｔ．の粘度および２０００＜Ｍｎ＜６０００を有する。Ｓｉ‐Ｈ結合は、アルコール、シラノール、酸、塩基、およびその他容易に還元される化合物と化学的反応性である。ＭＱ樹脂とＳｉ‐Ｈ官能性直鎖状オルガノポリシロキサンとの質量比は９：１であった。このＭＱ樹脂およびＳｉ‐Ｈ官能性直鎖状オルガノポリシロキサンを、イソプロピルアルコールおよびＤＭＦを含むキャリア溶媒に溶解させ、これによって繊維を形成するために用いる無色の均質な組成物を形成させた。キャリア溶媒は、イソプロピルアルコールとＤＭＦとの質量比１：１で調製した。組成物中のＭＱ樹脂およびＳｉ‐Ｈ官能性直鎖状オルガノポリシロキサンの含量は６０質量％であった。組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに１ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、２０ｃｍの電極ギャップ距離の間の３５ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維がコレクター板上にフワフワした、もろいマウンドを形成した。このフワフワした、もろいマウンドのＳＥＭ分析は、１〜１０μｍの範囲の直径を有するシリンダー状多孔質繊維を示した。
【００５２】
実施例９：  繊維マットの超疎水性の例証
繊維を形成させるために用いる所与の組成物において、繊維の形成は接触角の高い値を得ることと相互の関連しており、この高い接触角により、非常に疎水性である表面がもたらされる。図７および８に、一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒはフェニル基、プロピル基およびこれらの組合せの群から選択される）で表されるオルガノポリシロキサンを含み、トリクロロメタンおよびジメチルホルムアミドが９：１の質量比で存在するキャリア溶媒中、固形分７０質量％を有する組成物から形成された繊維を示す。組成物は、エレクトロスピニング装置のシリンジに０．０５ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、２５ｃｍの電極ギャップ距離の間の３０ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた、その時点でエレクトロスピニング停止させた。図７および８で分かるとおり、このように高い固形分で製造した繊維マットは、断面が円形である細繊維を示した。このような種類の繊維でできているマットは、１４５／１４５°の高い接触角を有した。繊維は、直径が極めて均質であった。繊維を形成するために用いる組成物の固形分を６０質量％に低くすると、繊維の形状は明確でなくなった。繊維直径の変動がより多く観察され、低濃度サンプルの断面は得なかったが、繊維は、シリンダー状ではなく平板状であるように見えた。７０％のサンプルで観察した繊維接合部が、固形分６０質量％を有する組成物から形成された繊維マット中ではフィルム状に融解されているように見えた。接触角も、固形分６０質量％を有する組成物から形成された繊維マットではより低くなることが記録された（１３１／１３０°）。このことは、マット内の明確な繊維が表面粗度効果を生じ、それが表面の疎水性を増加することを明らかにしている。
【００５３】
図２〜５は、繊維を形成するために用いる組成物の固形分と繊維形成との間の関係も例証する。特に、図２〜５は、繊維のモルホロジーの典型的な連鎖が、繊維を形成するために用いる組成物であって、一般式：ＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒはフェニル基、メチル基およびこれらの組合せの群から選択される）で表されるオルガノポリシロキサンを含み、９：１の質量比で存在するトリクロロメタンおよびジメチルホルムアミドを含むキャリア溶媒中の組成物の、固形分％の関数として観察された。繊維を形成するために用いる種々の組成物の固形分を変化させた。図２〜５は、それぞれ、３７％、４６％、５６％、および６４％の固形分を有する組成物から形成された繊維を示す。
【００５４】
図２〜５で示した繊維マットを形成するために用いる組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに０．０５ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、２５ｃｍの電極ギャップ距離の間の３０ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点で、エレクトロスピニング停止させた。繊維がコレクター板上にフワフワした、もろいマウンドを形成した。
【００５５】
図２に示すように、３７％固形分では、わずかな繊維しかはっきりと確認することができなかった。図３に示すように、固形分を４６％に増加させると、多くの繊維形成が観察されるが、これらの繊維にビーズが観察される。図４に示すように、５６％固形分をさらに増加させると、ほとんど完全なビーズの消失がもたらされ、繊維はでこぼこな端を有している。最後に、６４％固形分では、ビーズ化の影響は完全になくなり、滑らかな半ば均一な繊維のみが観察され、これにより、ビーズを有する繊維と比較して高められた疎水性がもたらされる。
【００５６】
実施例１０：  繊維を形成させるために用いる組成物および粘度と繊維形成との関係
図６では、繊維を形成するために用いる組成物の粘度の非線形増加が、組成物中の固形分が増加するに従って観察される。図６中のデータ点は、図２〜５に示し、かつ実施例１０で記述した不織マットを形成するために用いた組成物に、少なくとも一部は相当している。図６中のデータと図２〜５の画像とを比較すると、繊維形成が繊維を形成するために用いる組成物の粘度に相関しており、組成物の理想的な粘度が、粘度が、固形分と共に非線形的に増加する点で表されることを示している。いかなる特異な理論にも拘束されないが、繊維形成は、反発力、具体的には表面張力、電場、および溶液粘度による影響を受けると考えられる。一旦繊維が引かれると、その後、表面張力が繊維を液滴に引き戻す役割を果たす（特に図２〜４において多くの繊維に見られるビーズ化は、十分に引かれた繊維と液滴との間の中間状態である）。このビーズ／液滴形成プロセスにおける液体の流れの速さは、繊維を形成するために用いる組成物の粘度の増加とともに減少する。繊維形成への固形分の影響との関連で上述したように、滑らかな半ば均一な繊維が、ビーズを有する繊維と比較して、高められた疎水性を提供する。
【００５７】
実施例１１：  種々の繊維マットの難燃性
耐火性に関して繊維マットを分類する目的のために、繊維マットを種々の組成物から形成した。本発明に従っていない組成物から形成させた繊維マットの２つの比較例も含めた。一つの比較例では、繊維マットを、ポリ（スチレン‐コ‐ジメチルシロキサン）ジブロックコポリマーを含む組成物から調製した。このポリ（スチレン‐コ‐ジメチルシロキサン）ジブロックコポリマーは、Ｒｏｓａｔｉ，  Ｄ．；Ｐｅｒｒｉｎ，  Ｐ．；Ｎａｖａｒｄ，  Ｐ．；Ｈａｒａｂａｇｉｕ，  Ｖ．；Ｐｉｎｔｅａｌａ，  Ｍ．；Ｓｉｍｉｏｎｅｓｃｕ，  Ｂ．  Ｃ．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９９８，３１，４３０１の図１；およびＰａｎｔａｚｉｓ，  Ｄ．；Ｃｈａｌａｒｉ，  Ｉ．；Ｈａｄｊｉｃｈｒｉｓｔｉｄｉｓ，Ｎ．  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２００３，  ３６，  ３７８３に開示されているとおり、スチレン、その後ヘキサメチルシクロトリシロキサン（Ｄ３）の、逐次的制御アニオン重合によって合成した。すべての操作は、真空ポンプおよび乾燥窒素またはアルゴン下で操作するシュレンク（Ｓｃｈｌｅｎｋ）ラインで行った。ポリ（スチレン‐コ‐ジメチルシロキサン）ジブロックコポリマーの２１質量％組成物を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）：ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）の３：１質量混合物を含むキャリア溶媒に溶解させることによって調製した。キャリア溶媒中のこのポリ（スチレン‐コ‐ジメチルシロキサン）ジブロックコポリマーを含む組成物は、乳白色、ゲル状であり、２０℃の室温で安定（保管中さらなる固化または沈殿が起こらなかった）であった。この組成物を、Ｓｈｉｎ，  Ｙ．Ｍ．；Ｈｏｈｍａｎ，  Ｍ．Ｍ．；Ｂｒｅｎｎｅｒ，  Ｍ．Ｐ．；Ｒｕｔｌｅｄｇｅ，  Ｇ．Ｃ．  Ｐｏｌｙｍｅｒ  ２００１，４２，９９５５に記載のとおりの平行板設定を用いてエレクトロスピニングした。電位差、溶液流速、最上板からシリンジの先端の突出、および毛細管先端とコレクター板との間の距離は、エレクトロスピニングが安定かつ乾燥したナノ繊維が得られるように調整した。上述したパラメーターについての具体的数値を下記の表２に示す。
【００５８】
【表２】
0005514730.tif 000003
【００５９】
別の比較例では、繊維マットを、直鎖状シリコーンとポリエーテルイミドとのコポリマーを含む組成物から形成させる。直鎖状シリコーン／ポリエーテルイミドコポリマーは、Ｇｅｌｅｓｔ社、米国ペンシルベニア州モーリスヴィルから市販されている。直鎖状シリコーン／ポリエーテルイミドコポリマーの報告されているＴｇは１６８℃である。ジメチルホルムアミドキャリア溶媒中２２質量％の直鎖状シリコーン／ポリエーテルイミドコポリマーを含む組成物を準備した。この組成物を、エレクトロスピニング装置のシリンジに０．０３ｍＬ／分の速度にてポンプで送液した。シリンジの先端の液滴を、３０ｃｍの電極ギャップ距離の間の２８ｋＶの電位差に曝した。繊維を、アルミニウム箔から形成されたコレクター板の表面に、約１０分間集めた。この時点でエレクトロスピニング停止させた。得られた繊維マットのＳＥＭ分析は、０．２μｍから１．５μｍの直径範囲の繊維を示した。
【００６０】
実施例１、２、および４とともに比較例に関する耐火試験の結果を表３に示す。
【００６１】
【表３】
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【００６２】
表３に示すように、繊維マットが高有機含量を有するポリ（スチレン‐コ‐ジメチルシロキサン）ジブロックコポリマーを含む組成物から形成された比較例は、低い耐火性を示した。繊維マットが直鎖状シリコーン／ポリエーテルイミドコポリマーを含む組成物から形成された比較例は、ポリ（スチレン‐コ‐ジメチルシロキサン）ジブロックコポリマーを用いた比較例よりも良好な耐火性を示している。しかし、ポリエーテルイミドがＵＬ９４  Ｖ−０に分類される難燃性有機高分子であることは知られており；直鎖状シリコーンのポリエーテルイミドへの添加がポリマーの可燃性を増大しないと考えられる。ＵＬ９4  Ｖ−０分類は、繊維マットがＭＱ樹脂を含む組成物から形成された二つのサンプル（実施例１および４）については達成されなかったが、これらのサンプル上では、損傷を受けていない繊維が燃焼した繊維の下で観察された。これらのサンプルの不完全燃焼は、耐火性材料の典型的な挙動である自己消火性を実証している。
【００６３】
本発明を、実例によって記述してきたが、用いた用語は限定的ではなくむしろ描写的な性質を帯びることを意図していることを理解されたい。明らかに、本発明の多くの変更および変形が、上述した教示を踏まえると可能である。よって、特許請求の範囲内において、具体的に記述した方法とは別の方法で本発明を実施することができることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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